что такое муцин у человека

Функции муцинов в слизистой оболочке

ЗАЩИТНЫЕ ФУНКЦИИ МУЦИНОВ

Муцины — главные гликопротеины слизи, покрывающей дыхательные, пищеварительные и мочеполовые пути. Слизистый слой защищает от инфекций, обезвоживания, физических и химических повреждений, а также играет роль смазки и способствует прохождению веществ по тракту.

Муцины слизи продуцируются высокоспециализированными бокаловидными клетками эпителия или клетками специализированных слизистых желез.

УГЛЕВОДНО-БЕЛКОВЫЙ СОСТАВ МУЦИНОВ

Углеводный состав муцинов. Около 95% массы слизи составляет вода, 1% – соли и другие диализуемые компоненты, 0,5-2% – свободные белки, нуклеиновые кислоты и липиды и около 3% – муцины. К настоящему времени отработаны методы выделения и очистки муцинов. Основными характеристиками очищенных муцинов являются специфический аминокислотный состав с присущим ему высоким содержанием серина, треонина и пролина и большое содержание углеводов с характерным набором моносахаридных остатков. Муцины с аналогичными характерными чертами присутствуют не только в слизи. Их много обнаружено в желчи, соке пожелудочной железы и дуоденальном соке.

Углеводный состав муцинов представлен пятью типами моносахаридов: фукозой (Fuc), галактозой (Gal), N-ацетилглюкозамином (GlcNAc), N-ацетил-галактозамином (GalNAc) исиаловыми кислотами. Сиаловые кислоты — обобщенное название производных нейраминовой кислоты. Имеется незначительном присутствии в муцинах и других моносахаридов. Перечисленные моносахариды образуют олигосахаридные цепочки, содержащие от 1 до 22 (в среднем 8–10) моносахаридных остатков. Цепочки связаны O-гликозидной связью, в образовании которой участвуют N-ацетилгалактозамин и гидроксильная группа боковой цепи серина или треонина.

Белковый состав муцинов. На долю белка в муцинах приходится около 30% массы молекулы. Муцины характеризуются необычным аминокислотным составом — более 50% приходится на серин, треонин и пролин. Большое содержание серина и треонина в муцинах обусловлено тем, что сотни углеводных цепочек связываются только с серином или треонином. Высокое содержание пролина необходимо, по-видимому, для формирования особой конформации белкового остова, способного разместить на себе сотни углеводных цепочек. Кроме того, известно, что пролин способствует гликозилированию соседних с ним серина или треонина. Из соотношения аминокислотных остатков и углеводных цепей следует, что каждый третий остаток должен быть связан с углеводной цепочкой. Поэтому основная часть белка в муцинах должна иметь конформацию вытянутого, довольно жесткого стержня. Такую структуру сравнивают с ершиком для мытья посуды, у которого стержнем является полипептид, а углеводные цепочки – щетинками.

Вторая особенность аминокислотного состава муцинов – большое количество цистеиновых остатков. Эти остатки участвуют в образовании олигомерной структуры муцинов, так как при обработке тиоловыми агентами муцины распадаются на отдельные, скорее всего неидентичные, но очень сходные между собой субъединицы. При этом углеводный и белковый состав отдельной субъединицы мало отличается от их состава в олигомерной структуре.

МЕМБРАННЫЕ И СЕКРЕТИРУЕМЫЕ МУЦИНЫ

Муцины, или мукопротеины — семейство высокомолекулярных гликопротеинов, содержащих кислые полисахариды. Это семейство очень гетерогенно: молекулярный вес его представителей варьирует в пределах от 0,2 до 10 миллионов дальтон [1]. В своей структуре муцины содержат тандемные повторы из таких аминокислот, как пролин, треонин и серин; именно по двум последним идет гликозилирование [2]. У человека выделяют до 21 вида мукопротеинов, обозначаемых как MUC1, MUC2 и так далее (табл. 1), которые по месту своего расположения в слизи делятся на мембранные и секретируемые формы (рис. 1а, 1б) [3].

Рисунок 1. Секретируемые и мембранные формы муцинов в защитном барьере эпителия. а — Секретируемые муцины формируют поверхностный защитный гель над эпителиальными клетками. MUC2 — самый распространенный муцин слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. б — Трансмембранные муцины экспонируются на поверхности клеток эпителия, где они представляют собой часть гликокаликса. Участки с тандемными повторами аминокислот на N-конце жестко закреплены над гликокаликсом, и при их отрыве у MUC1 и MUC4 открываются субъединицы муцинов, способные передать в клетку стрессовый сигнал. Рисунок из [2].

Таблица 1. Классификация муцинов и их примерная локализация в организме.

Источник

Загадочный муцин улитки: зачем и как его использовать

Муцин улитки – один из самых востребованных косметических ингредиентов, который содержится в средствах для восстановления и омоложения кожи. Тренд на косметику с фильтратом улиточной слизи пришел из Кореи, где почти у каждой марки есть свой продукт с муцином. Разбираемся, как он работает и в каких процедурах участвует.

Из истории

Целебные свойства моллюсков были замечены еще в глубокой древности. Известно не меньше ста противовоспалительных препаратов на основе различных видов моллюсков – в африканской, китайской и даже традиционной европейской культуре.

Гиппократ применял целебную мазь на основе улиточного секрета для лечения ожогов и воспалений, а Плиний Старший советовал есть мясо моллюсков при желудочных заболеваниях и использовать их для заживления ран от стрел. Знаменитый хирург Амбруаз Парэ советовал употреблять в пищу улиток против сибирской язвы. В Новом словаре естественной истории Детервилля, вышедшем в 1817 году, рекомендовалось делать из улиток бульон для горла, а также использовать их для придания коже гладкости и блеска.

Несмотря на длительную историю использования в лечебных целях, в косметической индустрии муцин улитки появился довольно поздно – в конце XX века. По легенде, фермер из Чили Фернандо Баскуньян обнаружил, что руки рабочих, собирающих улиток, выглядит ухоженными, несмотря на тяжелый физический труд. Вскоре он понял, что причина в слизи, которую выделяют моллюски. В 1995 году чилийцы выпустили первый крем с муцином улитки – производитель заявлял, что средство борется с морщинами, корректирует пигментацию и устраняет воспаления.

Полезные свойства муцина

В косметологии используется слизь гигантских ахатинских улиток (Achatina fulica), а также обычной садовой улитки (Helix aspersa или Cornu aspersum).

Улитки выделяют несколько типов муцина, самым ценным считается тот секрет, который выделяется в результате повреждения раковины или под воздействием на улитку внешних факторов, будь то повышение температуры или волновое излучения. Консистенция этого вида слизи пенистая и по большей части состоит из воды, причем в стрессовых ситуациях ее содержание достигает 95%.

Доля самых ценных компонентов в улиточной слизи ничтожно мала. Чтобы очистить слизь от всего лишнего и добиться более насыщенной концентрации полезных веществ, ее несколько раз фильтруют. Что касается состава слизи, то в нее входят высокомолекулярные пептиды, которые регулируют различные клеточные процессы, включая пролиферацию и образование внеклеточного мускуса. Благодаря этим компонентам раковина способна естественным образом восстанавливаться после повреждения.

Состав

Что может делать муцин улитки для кожи

Как добывают муцин улитки

Методы получения улиточной слизи совершенствуются с годами. Времена, когда моллюсков подвергали сильнейшему стрессу, уходят в прошлое. Состав муцина нестабилен и зависит от условий, в которых выращиваются моллюски. Сейчас считается, что чем спокойнее себя чувствует улитка, тем более качественную слизь она производит.

Недавно в Италии запатентовали машину, которая извлекает слизь, погружая улиток в паровую баню, его даже называют «SPA для улиток». Суть в том, что моллюсков помещают под прозрачный купол специального аппарата, где сначала на них воздействуют осмотической водой, смешанной с озоном, а потом специальным спреем натурального происхождения. За час две тысячи моллюсков производят около 3 литров слизи.

Косметика ARAVIA Professional с муцином

Лидирующие позиции на рынке занимают корейские средства с муцином, но другие азиатские страны, в том числе Таиланд и Китай, тоже активно исследуют этот перспективный ингредиент. В ассортименте российских производителей продукты с фильтратом улиточной слизи встречаются гораздо реже, поэтому клиент будет приятно удивлен, если вы предложите попробовать продукты «Аравии» с муцином.

Маска-лифтинг с муцином Snail-Lifting Mask

Что делает: корректирует возрастные изменения, увлажняет.
Типы кожи: сухая и зрелая.
Как применять: на третьем этапе профессионального ухода за кожей лица, для домашнего ухода – 1-2 раза в неделю.

Маска с муцином улитки поможет устранить сухость кожи, а также скорректирует возрастные изменения – гравитационный птоз, потерю тургора и морщины. Кроме фильтрата улиточной слизи, в состав средства входит эффективные антиоксиданты – коэнзим Q10 и витамин E.

Нанесите маску на очищенную кожу и оставьте на 10 минут, затем смойте теплой водой. Продукт также можно рекомендовать для домашнего межкурсового ухода.

Пенка для умывания с муцином и зеленым чаем Snail Foam Cleanser

Что делает: очищает кожу.
Типы кожи: все.
Как применять: для очищения кожи в домашних условиях – утром и вечером.

Пенка с муцином улитки и зеленым чаем – то, что надо, если клиент ищет мягкое средство для умывания и снятия макияжа, которое бы не сушило кожу. Продукт можно использовать каждый день, он деликатно удаляет загрязнения и остатки макияжа, поэтому подойдет даже для чувствительной кожи. При регулярном использовании пенка выравнивает цвет лица, слегка осветляет, успокаивает и восстанавливает кожу.

Источник

Слизистый след раковых заболеваний

Слизистый след раковых заболеваний

Автор

Редактор

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Муцины — главные гликопротеины слизи, покрывающей дыхательные, пищеварительные и мочеполовые пути. Слизистый слой защищает от инфекций, обезвоживания, физических и химических повреждений, а также играет роль смазки и способствует прохождению веществ по тракту. Но интересно другое: оказывается, по изменению уровня продукции муцинов в эпителиальных клетках различных органов — легких, простаты, поджелудочной железы и других — можно судить о развитии скрытых до поры до времени онкологических процессов. Особенно это актуально при затруднениях в диагностике рака и в определении источника опухолевых клеток при метастазировании.

Обратите внимание!

Эта работа опубликована в номинации «лучшее новостное сообщение» конкурса «био/мол/текст»-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Муцины (от лат. mucus — слизь), или мукопротеины — семейство высокомолекулярных гликопротеинов, содержащих кислые полисахариды. Это семейство очень гетерогенно: молекулярный вес его представителей варьирует в пределах от 0,2 до 10 миллионов дальтон [1]. В своей структуре муцины содержат тандемные повторы из таких аминокислот, как пролин, треонин и серин; именно по двум последним идет гликозилирование [2]. У человека выделяют до 21 вида мукопротеинов, обозначаемых как MUC1, MUC2 и так далее (табл. 1), которые по месту своего расположения в слизи делятся на мембранные и секретируемые формы (рис. 1) [3].

Рисунок 1. Секретируемые и мембранные формы муцинов в защитном барьере эпителия. а — Секретируемые муцины формируют поверхностный защитный гель над эпителиальными клетками. MUC2 — самый распространенный муцин слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. б — Трансмембранные муцины экспонируются на поверхности клеток эпителия, где они представляют собой часть гликокаликса. Участки с тандемными повторами аминокислот на N-конце жестко закреплены над гликокаликсом, и при их отрыве у MUC1 и MUC4 открываются субъединицы муцинов, способные передать в клетку стрессовый сигнал. Рисунок из [2].

В слизистой оболочке муцины выполняют важную защитную функцию. Они помогают организму очищаться от ненужных субстанций, держать дистанцию от патогенных организмов и даже регулировать поведение микробиоты. В кишечнике, например, мукопротеины участвуют в диалоге между бактериями и эпителиальными клетками слизистой. Микробиота через эпителиальные клетки влияет на продукцию муцинов (рис. 2), а те, в свою очередь, могут участвовать в передаче воспалительных сигналов [4, 5]. К гликанам муцинов прикрепляются бактериофаги, которые тоже вносят свою лепту в регуляцию численности бактерий [6]. Углеводные цепи мукопротеинов прекрасно связывают воду, образуя плотный слой и удерживая таким образом антимикробные белки от смывания в просвет кишечника [7]. Конечно, в слизистой желудочно-кишечного тракта (и не только его) мукопротеины не являются основным защитным механизмом. Помимо муцинов в защите участвуют антимикробные пептиды, секретируемые антитела, гликокаликс и другие структуры.

Рисунок 2. Влияние микробиоты на секрецию слизи. Бактерии — комменсалы толстой кишки в ходе катаболизма неперевариваемых в тонкой кишке углеводов образуют короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA, short-chain fatty acids), такие как ацетат, пропионат и бутират, которые повышают продукцию муцинов и защитную функцию эпителия. Рисунок из [5].

При длительном стрессовом воздействии на клетку возможна ее раковая трансформация. Под действием стресса клетка может потерять полярность, в результате чего ее апикальные трансмембранные молекулы, среди которых присутствуют и муцины, начнут экспонироваться на базолатеральных поверхностях. В этих местах муцины — нежелательные гости, так как их неспецифическое связывание с другими молекулами и рецепторами может привести к нарушению межклеточных и базальных контактов. MUC4, например, содержит EGF-подобный домен, способный связываться с тирозинкиназным рецептором соседней клетки и приводить к нарушению плотных контактов [2]. Лишенная связи с окружением, деполяризованная клетка имеет все шансы превратиться в раковую, если уже не является ею.

Рисунок 3. Структура мукопротеина MUC1. СТ — цитоплазматический домен, ТМ — трансмембранный домен. Рисунок из [12].

В диагностике некоторых видов злокачественных опухолей изучают профиль производимых клетками муцинов. Дело в том, что экспрессия генов разных типов мукопротеинов во время развития организма имеет специфические пространственно- временные рамки. Однако при онкологических заболеваниях часто наблюдают нерегулируемую экспрессию некоторых из этих генов. Например, MUC1 (рис. 3) в определенном количестве является маркером рака мочевого пузыря [8]. При патологии концентрация MUC1 значительно увеличивается, изменяется и структура мукопротеина. Путем воздействия на клеточный метаболизм через тирозинкиназные и другие рецепторы MUC1 усиливает продукцию факторов клеточного роста [8].

Однако оценка сывороточного уровня MUC1 — не слишком чувствительный, хотя и высокоспецифичный метод диагностики рака мочевого пузыря, для скрининга не подходящий, но для слежения за прогрессией пригодный. Установлено также, что благоприятный исход заболевания связан с гиперпродукцией рецептора к эпидермальному фактору роста HER3 на фоне повышенного содержания MUC1. Только с помощью совокупного анализа этих маркеров можно строить какие-то прогнозы [9].

Дальнейшие исследования, связанные с этим муцином, будут посвящены изучению влияния взаимодействий MUC1 с различными факторами и рецепторами на течение болезни. Кроме того, уже идентифицирован генный локус, ответственный за синтез молекулы MUC1. Этот локус рассматривают в качестве возможной мишени для проведения генной терапии в целях уменьшения риска развития первичной опухоли и ее метастазирования*.

* — Подробно о генетической терапии рассказано в статье «Генная терапия против рака» [10].

Другое исследование выявило, что аномальная экспрессия гена, кодирующего MUC4, является маркером рака поджелудочной железы. Ген этого муцина заметно экспрессировался именно в раковых клетках, но не в тканях нормальной или даже воспаленной железы (при хроническом панкреатите). В качестве основного диагностического метода ученые использовали ПЦР с обратной транскрипцией. Этим же способом они оценили и уровень синтеза мРНК MUC4 в моноцитарной фракции периферической крови пациентов: ведь именно по крови в случае успеха было бы легче всего проводить скрининг в клиниках. Такой анализ оказался достоверным способом выявления панкреатической аденокарциномы на ранних стадиях. У здоровых людей и при опухолях других органов экспрессию гена MUC4 не фиксировали [11].

Открытие того факта, что трансмембранные муцины ассоциированы с клеточной трансформацией и могут способствовать развитию опухоли, положило начало новому направлению в изучении противораковых агентов — пока в доклинических исследованиях.

Увеличение продукции муцинов можно наблюдать при самых разных болезнях, затрагивающих слизистые. Однако в некоторых случаях профиль экспрессии генов разных муцинов, возможно, удастся связать с конкретной патологией. Да и среди многочисленных структурных трансформаций муцинов, характерных для рака, можно выделить те, которые станут наиболее специфичными маркерами для рутинного выявления той или иной опухоли.

Источник

Муцин улитки – фактор молодости и восстановления кожи

Улитки не зря с давних времен ассоциируются с вечностью. Их использование помогает сохранить здоровье и продлить молодость Косметические продукты с улиточной слизью (муцином) на протяжении последних лет являются хитами продаж в США, Латинской Америке, Азии, а теперь и в России! И в этом нет ничего удивительного, ведь улиточная слизь оказывает комплексное полезное действие на кожу! Муцин улитки обладает антиоксидантным, противовоспалительным и мощным регенерирующим свойствами. Косметика с муцином стимулирует естественную регенерацию кожи, повышает ее упругость и эластичность, улучшает собственные защитные механизмы кожи, восстанавливает ее после вредного воздействия УФ лучей, питает кожу и удерживает в ней влагу. Улиточная косметика имеет древнюю историю, о ее целебных свойствах еще знали в Древней Греции. Состав улиточного муцина настолько богат и так благотворно действует на кожу, что его с уверенностью можно назвать фактором восстановления кожи.

Древние рецепты и современные технологии
Немного истории

О целебных свойствах улиток знали еще в древней Греции. В трудах Гиппократа сохранился рецепт исцеляющего крема от воспалений. В креме использовалось молоко и измельченные улитки, сейчас же для получения лечебного крема улиток не истребляют и не измельчают, а выделяют лишь их секрет, по-научному муцин. О свойствах улиток было известно и женщинам Южной Америки, они собирали их, смывали с них слизь и сразу же наносили ее на кожу.

В XVI веке Амбруаз Паре, хирург французских королей и отец современной хирургии, рекомендовал применять секрет улитки от растяжек после беременности.

В XX веке к пониманию эффективности применения секрета улитки в качестве активного ингредиента в косметике привели сразу два пути:

Сегодня в Европе и США уже создано много косметических средств с этим компонентом. Благодаря многочисленным и исследованиям выяснили, каким образом секрет улитки может помочь коже справится с акне, ранками, растяжками, загрязнением и фотостарением. В последние годы был опубликован ряд статей, посвящённых преимуществам секрета улитки при применении при срастании перелома костей, для лубрикантов и гелей.

Производители косметики, в основном корейские, быстро взяли на вооружение этот чудодейственный ингредиент и создали на его основе кремы, маски, гели, тоники. В Азии (в Таиланде, Японии, Корее) стали очень популярны СПА-сеансы с живыми улитками (улиткотерапия). Где улиток сажают на лицо и, под наблюдение специалиста, они начинают медленно расползаться в разные стороны, оставляя на коже слой свежей слизи.

Зачем улитке муцин?

Таким образом, муцин улитки – это сбалансированный раствор веществ, созданный живым существом для защиты, восстановления, обновления и увлажнения своей кожи, один из интереснейших активных ингредиентов для косметических продуктов.

Что содержит муцин?

Муцин улитки – это сбалансированный раствор веществ, кладезь полезных компонентов для кожи. Давайте подробнее рассмотрим состав муцина и его полезное действие на кожу.

Состав муцина :

Действие улиточной слизи на кожу

Муцин как биологически активное вещество активизирует функцию фибробластов, участвующих в образовании внеклеточной структуры ткани, а также белков – коллагена и эластина. Возрастные изменения наряду с воздействием лучей ультрафиолета снижают активность фибробластов, сокращая их количество. В результате, структурная целостность дермы нарушается, и появляются видимые признаки ее старения: расширенные поры, потеря упругости, увядание, морщины.
Улиточный секрет стимулирует формирование эластина, коллагена и гиалуроновой кислоты, снижая деятельность свободных радикалов. В ходе целой серии клинических испытаний было доказано, что секрет черной улитки улучшает в значительной степени внешний вид кожи, придает ей гладкость и упругость, на 29% сокращает количество морщин и на 16% уменьшает их глубину.

Улиточная слизь действует одновременно как на глубокие слои кожи, устраняя проблемы, вызванные изменениями возрастного характера и фотостарением, так и на эпидермис эффективно борясь с бактериями и вирусами, акне, розацеа и другими кожными заболеваниями.

Муцин улитки – фактор восстановления кожи

Косметические средства с секретом улитки актуальны при различных кожных проблемах: морщинах, отечности, пигментных пятнах, акне, угревой сыпи и воспалениях. Так как муцин, вырабатываемый улитками, не вызывает аллергической реакции, то такая косметика отлично подходит людям с чувствительной кожей.
Кстати, в Египте и Вавилоне улитка была символом вечности и плодородия, в буддизме улитка олицетворяла терпение, а её раковина — застывшее время. И это не случайно: муцин улитки действительно способен продлить молодость кожи.

Получение муцина

Наверняка, после этого рассказа многие из вас задались вопросом «Как добывают муцин?», а те, кто особенно трепетно относится к живым существам, уже рисуют в своем воображении страшные картины мучений маленьких улиточек. Спешим вас успокоить! Для получения муцина улиток забирают с плантации, после чего стимулируют секрецию (с помощью жаркой температуры воздуха, которая не наносит вреда моллюскам, а является для них чем-то вроде бани). Выделенную слизь собирают с помощью большого количества воды, а затем фильтруют и очищают. После всех процедур невредимых улиток возвращают к сородичам для дальнейшей жизни и размножения. Более того, их выращивают в экологически чистых условиях и хорошо кормят, ведь только так можно получить качественное сырье для косметики, отвечающее всем требованиям заказчика.

Некоторые люди выращивают улиток у себя дома, чтобы регулярно наслаждаться косметическим массажем с их участием – улитки плавно скользят по лицу или телу, оставляя на коже полезный увлажняющий секрет. Те, для кого такое удовольствие кажется сомнительным, а идея превратить квартиру в улиточную ферму не вызывает энтузиазма, всегда могут выбрать подходящее косметическое средство с содержанием муцина и убедиться в его супер-свойствах.

Источник